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行业新闻
抗震橡胶支座产品在国内抗震建筑物中的应用
作者:皇冠体育手机版 来源:/ 发表时间:2012-3-11 浏览:次  

2010年4月14日青海省玉树县发生两次地震,最高震级7.1级,震中在县城附近截止至15日16时30分,地震已造成760人死亡,243人失踪,11477多人受伤玉树.近的来,我国的地震活动十分广泛,除浙江、贵州两省外,其他各省(直辖市、自治区)都有6级以上强震发生,其中18个省(直辖市、自治区)均发生过7级以上大震,约占全国省(直辖市、自治区)数的60%,地震在我国频繁的发生,随时威胁着我国人民的生命安全,国家防震减灾法的实行,使各地对建筑抗震的安全性越来越关注。
近年来,我国不断加大对于于建筑物基础抗震技术作为防震减灾的新技术的一种,同时也是国内防震新技术最为成熟的一种,不论从理论设计、施工到完工验收,还是对抗震技术产品的规定,国家都对此做出了明确的规范与标准,保证了抗震技术的实施与推广。已经建好的抗震工程也是得到了广大科研人员的认可,和各大媒体的宣传。
一、铅芯抗震橡胶支座的性能特点铅芯抗震橡胶支座采用抗震技术可以有效的减小上部结构水平地震作用效应,所以任何抗震设防类别、抗震设防烈度的建筑,都可以采用抗震技术,但对抗震重要性分类为甲类、乙类的建筑或地震高烈度区的建筑,可优先选用抗震方案,以减轻结构和非结构构件的地震损坏,提高建筑物及内部设施和人员在地震中的安全性。《抗震规范》规定:抗震设计应主要应用于使用功能有特殊要求及抗震设防烈度为8、9度的建筑。(《建筑抗震设计规范》3.8.1)。使用本橡胶支座可以使建筑物抗震结构的抗震措施是否降低,应根据建筑的重要性和水平向减震系数来确定。《建筑抗震设计规范》中作了详细的规定(规范第193页),只要抗震设防烈度大于6度且水平向减震系数不大于0.5的丙类抗震建筑,其抗震措施就可降低。
我们为了便于我国设计人员掌握抗震,建筑抗震设计规范中提出了“水平向减震系数”的概念。水平向减震系数是结构抗震与非抗震两种情况下各层层剪力的最大比值的0.7倍,按减震系数进行设计,抗震层以上结构的水平地震作用和抗震验算,构件承载力在致留有0.5度的安全储备,因此对建筑物构造要求也可有所降低。(规范第327页)由于铅芯抗震橡胶支座由多层橡胶和多层钢板交替叠置组合而成,对应不同铅芯、皇冠体育比分的要求,抗震橡胶支座可以有不同的叠层结构、制造工艺和配方设计,以满足所需要的垂直钢度、侧向变形、阻尼、耐久性、倾覆提离等性能要求,并保证具有不少于60年的使用寿命。铅芯抗震橡胶支座一般分为普通型(无铅型GZP)和有铅型(GZY)两种(如图CJ-2)。
二、铅芯抗震橡胶支座的优点及主要性能要求抗震橡胶支座支座的优点:铅芯抗震橡胶支座除了本身的抗震力学性能满足抗震设计及使用要求外,还具备以下优点:一是铅芯抗震橡胶支座耐久性好,抗低周期疲劳性能、抗热空气老化、抗臭氧老化、耐酸性、耐水性均较好,其寿命可达60~80年[1],期间的抗震力学性能不会发生明显变化,也就是说在60年之内不会影响使用,可见,与铅芯物具有同等寿命。二是具有足够的安全储备,水平变形250%不会影响使用,另外具有足够竖向承载力保证稳定的支撑铅芯物,铅芯抗震橡胶支座结构中的抗震层具有稳定的弹性复位功能。
三、抗震橡胶支座中主要材料的材质要求抗震橡胶支座能够满足正常的使用功能, 对橡胶支座制作的基本材料也应有一定的要求。一般来讲, 叠层橡胶支座和铅芯橡胶支座的主要制作材料有3 类: 橡胶、钢板和铅芯。
1、 天然橡胶:铅芯抗震支座天然橡胶的物理和机械性能应满足《JG 118-2000》标准中4.1.1条的规定。
2、 钢材钢板应采用Q235-A或不低于Q235-A性能的钢板,并符合GB912中的规定。夹层薄钢板不应小于1.5mm及每层橡胶层厚度的1/3。对结构复杂、承载力大或有特殊要求时,应校核钢板的强度。
3、 铅芯;为了保证铅芯橡胶支座的动力性能,铅芯应采用纯度不小于99.99%的铅,经加工而成的铅芯,应符合GB/T469的规定。铅样中的杂质:锡Sn、镅Am、铋Bi、锑Sb、锌Zn、镄Fm的含量不得大于0.01%,铜Cu的含量不大于0.005%。
四、橡胶支座的抗震技术原理及主要力学性能
1、通过铅芯物的地震反应谱可以很好地说明基础抗震原理,加速度反应谱和位移曲线谱(如图CJ-4)。从图中可以看出,对铅芯物地震反应有重要影响的因素主要有两个:一个是结构的自振周期,另一个是阻尼比。普通非抗震中低层铅芯物的刚度大、周期短,其基本周期正好在地震输入能量最大的频段上。因此相应的加速度反应比地面运动放大得多,而位移反应却较小,如图中A点所示。如果延长铅芯物的周期,而保持阻尼不变,则加速度反应被大大降低,但位移反应却有所增加,如图中B点所示。如果继续加大结构的阻尼,加速度反应则继续减弱,且位移反应也得到明显降低,如图中C点。这就是说,通过抗震支座来延长结构的周期并给予较大的阻尼,就可使结构上的加速度反应大大降低。同时,对结构产生的较大位移也是由抗震支座中的抗震层来提供,而不由上部结构自身的相对位移来承担。这样,上部结构在地震过程中就会发生接近平移的运动,大大提高了上部结构的安全度。
2、抗震支座的主要力学性能主要有:竖向刚度、极限压应力、极限拉应力、水平等效刚度、水平屈服后刚度、等效黏滞阻尼比等,其试验与设计误差应按《JG118-2000》标准执行。

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